凍干曲線程序的設(shè)定以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

1、2010年（第40卷）第6期甘肅科技縱橫1凍干機(jī)及冷凍干燥的特點(diǎn)凍干機(jī)的原理：凍干機(jī)的原理就是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)至其共晶點(diǎn)以下，使其物質(zhì)溶液中的水分變成固態(tài)的冰。然后在適當(dāng)真空條件下使水蒸汽直接從固體中升華出來，并用冷凝方法捕凝升華的水汽，致使物質(zhì)脫水干燥，從而獲得干燥的藥物。冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)可避免藥品因高熱分解變質(zhì)，所得產(chǎn)品質(zhì)地疏松，加水后迅速溶解恢復(fù)藥液原有特性，含水量低(13 ，同時(shí)干燥在真空中進(jìn)行不易氧化，有利于產(chǎn)品長(zhǎng)期貯存；與粉末灌裝制品相比，無菌處理及產(chǎn)品復(fù)溶簡(jiǎn)單，方便運(yùn)輸和貯存。其缺點(diǎn)有產(chǎn)品生產(chǎn)周期延長(zhǎng)；設(shè)備的前期投入和和后期的運(yùn)行維護(hù)成本較高。冷凍干燥在生物工程、醫(yī)療

2、工業(yè)、食品工業(yè)等方面得到了廣泛應(yīng)用。制定凍干曲線以板層為依據(jù)是因?yàn)楫a(chǎn)品溫度是受板層溫度支配的?？刂屏税鍖訙囟纫簿涂刂屏水a(chǎn)品溫度。2制定凍干曲線要考慮下列因素（1）預(yù)凍速度；（2）預(yù)凍的最低溫度；（3）預(yù)凍的時(shí)間；（4）冷凝器降溫的時(shí)間；（5）抽真空時(shí)間；（6）預(yù)凍結(jié)束的時(shí)間；（7）開始加熱時(shí)間；（8）產(chǎn)品加熱的最高許可溫度；（9）凍干的總時(shí)間整個(gè)凍干周期主要由預(yù)凍，抽真空，干燥，壓力升實(shí)驗(yàn)四個(gè)過程組合而成。在預(yù)凍過程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)自動(dòng)周期中設(shè)定的溫度值，以及過程時(shí)間；凍干箱降溫的速度會(huì)影響整個(gè)周期的進(jìn)度。如果降溫速度過快，會(huì)使藥物溶液結(jié)晶的晶體更加細(xì)小，在干燥過程中升華出來的水蒸氣流動(dòng)通道就小

3、，會(huì)延長(zhǎng)藥物溶液的干燥時(shí)間。在預(yù)凍過程結(jié)束進(jìn)入到抽真空過程，在抽真空過程中需要對(duì)凍干箱的溫度按上一過程的溫度設(shè)定值進(jìn)行保持。同時(shí)開始對(duì)冷阱進(jìn)行降溫，降到設(shè)定值之后，開始對(duì)凍干箱體抽真空，在凍干箱的真空沒有達(dá)到設(shè)定值以前，禁止凍干機(jī)進(jìn)入干燥過程。否則會(huì)引起藥物溶液融化。凍干機(jī)的真空度達(dá)到設(shè)定值之后進(jìn)入到干燥過程。在本過程中主要是把凍結(jié)的藥物溶液中的冰從固態(tài)變成氣體。先在低壓和低溫的環(huán)境下升華掉藥品中大部分的水分。在此過程中要確保輸入到凍干箱的熱量和升華所需要的熱量達(dá)到平衡，保證產(chǎn)品不融化，不變色。經(jīng)過一段時(shí)間的干燥后，就可以判斷藥品中是否還存在水分。即通過做壓力升實(shí)驗(yàn)來判斷。關(guān)閉凍干箱與冷阱之間

4、的中隔閥，通過一段科學(xué)實(shí)踐時(shí)間來觀察凍干箱真空度值得變化情況。如果變化值在0.1mBar 內(nèi)，就認(rèn)為干燥結(jié)束。產(chǎn)品的品種不同則共熔點(diǎn)亦不相同，共熔點(diǎn)低的產(chǎn)品要求相應(yīng)的預(yù)凍的溫度低；加熱時(shí)板層的溫度亦要低些。還有些產(chǎn)品受冷凍溫度的影響較大，有些產(chǎn)品則影響較小；一般細(xì)菌性的產(chǎn)品受冷凍溫度的影響較大，病毒性的產(chǎn)品受冷凍溫度的影響則較小。要根據(jù)試驗(yàn)找出一個(gè)產(chǎn)品的最優(yōu)的冷凍速率，以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品和較短的冷凍干燥時(shí)間。另外產(chǎn)品不同，對(duì)殘余水分的要求也不同。殘余水分含量要求低的產(chǎn)品，凍干時(shí)間需長(zhǎng)些。殘余水分含量要求高的產(chǎn)品，凍干時(shí)間則可縮短。容器的品種大小也是需要考慮的因素，底部平整和較清潔的瓶子傳熱較好

5、。底部不平或玻璃厚的瓶子傳熱較差。前者需要的凍干時(shí)間較短，后者顯然凍干時(shí)間較長(zhǎng)。3評(píng)價(jià)凍干制品質(zhì)量的要素有以下幾點(diǎn)3.1制品的水分、凍干機(jī)的性能、解析干燥的控制時(shí)間以及解析干燥的溫度是影響水分的主要因素對(duì)于凍干制品要求含水量3。凍干制品含水量偏高會(huì)使產(chǎn)品分解、萎縮。造成制品含水量偏高的原因凍干曲線程序的設(shè)定以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響董亮，翟雷，趙祖南（蘭州生物制品研究所，甘肅蘭州730030）摘要：凍干曲線是凍干箱板層溫度與時(shí)間之間的關(guān)系曲線。一般以時(shí)間為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)。它反映了在凍干過程中，不同時(shí)間板層溫度的變化情況。本論述通過介紹了凍干曲線程序的設(shè)定要考慮的因素以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。關(guān)鍵詞

6、：凍干原理；凍干曲線；產(chǎn)品質(zhì)量工業(yè)科技54甘肅科技縱橫2010年（第40卷）第6期（上接169頁）圖2）： 圖2RMI 方法圖參考文獻(xiàn)：1竇永平. 數(shù)學(xué)教育整體思路導(dǎo)言J . 蘭州商學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，（4）：127-1282平云. 高等學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)中的德育教育初探J . 蘭州商學(xué)院學(xué)報(bào)，1993, 增刊（1）：51523竇永平. 線性規(guī)劃模型建立的教學(xué)思路J . 蘭州商學(xué)院學(xué)報(bào),1990, （2）:66704竇永平線性代數(shù)的教學(xué)思路（I ）J . 高等理科教育，2004，教育教學(xué)研究專輯（二）：810.5平耘. 教學(xué)組織論的研究與建立J . 社科縱橫，1992，（5）：47-496張禾瑞.

7、郝炳新. 高等代數(shù)M . 北京：人民教育出版社，1979主要有：（1）藥液裝量過多。藥液裝量的厚度一般為1015mm ，不宜超過15mm ，如灌裝的體積較大，可以考慮更換更大規(guī)格的容器，以降低藥液厚度。藥液過厚會(huì)使干燥的過程中傳熱效果變差，不利于除去制品中的水分，出現(xiàn)制品中水分過高的現(xiàn)象。（2）干燥后的制品重新吸潮。對(duì)易吸潮的品種，若干燥后處理不當(dāng)，制品就會(huì)重新吸潮，使制品中含水量升高。若放氣時(shí)氣體進(jìn)入凍干箱，就需要對(duì)進(jìn)入箱內(nèi)的氣體進(jìn)行除菌過濾以及干燥處理；出箱時(shí)制品的溫度也會(huì)對(duì)制品的含水量產(chǎn)生影響，因此出箱時(shí)的制品溫度要比潔凈室溫度高23，以防止空氣中的水分凝結(jié)在制品上。另外還有潔凈室相對(duì)濕

8、度應(yīng)嚴(yán)格控制在50以下。3.2制品的外觀、凍干制品的外觀與所執(zhí)行的凍干曲線有很大的關(guān)系凍干制品外觀差的具體表現(xiàn)是萎縮、結(jié)晶、不飽滿、絮狀等。在燈檢過程中外觀差的產(chǎn)品被作為廢品剔除并銷毀，這會(huì)大大降低成品的合格率，增加生產(chǎn)成本。影響制品外觀的因素有：（1）溶液濃度高或低對(duì)制品的影響。溶液濃度過高時(shí)：干燥過程中藥液表面首先被干燥，形成結(jié)構(gòu)致密的表層。該表層孔隙細(xì)小，透氣性差，里面的水分難以穿過表層，因而沿瓶壁上升，導(dǎo)致制品離壁、萎縮；此外，濃度過高時(shí)，藥液在干燥過程中容易結(jié)塊，所得制品外觀不均勻。濃度過低時(shí)：凍干后制品結(jié)構(gòu)比較疏松、機(jī)械強(qiáng)度低，在包裝及運(yùn)輸過程中受到振動(dòng)易萎縮甚至變成粉末，影響制品

9、的外觀。（2）制品厚度過厚。一般應(yīng)為1015mm ，制品過厚的情形類似于濃度過高時(shí)的情況，不僅干燥的時(shí)間更長(zhǎng)，而且容易造成制品離壁、塌陷、結(jié)塊。（3）溫度升降快慢。預(yù)凍速度：制品每分鐘降溫10l5的稱為速凍，每分鐘降溫1的稱為慢凍。一般，凍干過程中每小時(shí)降溫速度應(yīng)控制在56。生物制品進(jìn)行冷凍干燥過程中, 或多或少會(huì)損失一定的效價(jià), 可直接影響產(chǎn)品效力和免疫原性。3.4制品溶解度與制品保護(hù)劑的選擇、降溫速率有關(guān)冷凍真空干燥是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，屬于邊緣科學(xué)，它涉及物理、化學(xué)、生物等知識(shí)，包括制冷、真空、電工、電子、儀表、控制、機(jī)械等技術(shù)。因此，對(duì)于操作者的要求是比較高的，它要求操作者不僅要熟知凍干機(jī)的各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)、用途、工作原理，而且還要熟悉所要凍干對(duì)象的工藝要求。這些綜合能力不是一朝一夕就能夠具備的，需要